排放限值和標準規定了設施向大氣排放特定大氣污染物(如NOx、SO2、CO或mg/m3單位的粉塵)的最大量,以及必須測量和記錄這些排放的規則。由此形成了排放測量儀器運行和測量結果評估的法律框架。
排放限值主要用於防止大氣污染(保護免受污染物侵害):旨在確保空氣質量、健康和環境保持在可接受的範圍內。限值通常基於污染物指令,並以這樣的方式定義:各個設施的貢獻之和不會導致不可接受的總負荷。
標準和技術規則以具體的測量要求補充這些限值——例如關於選擇合適的測量方法、採樣或計算平均值。沒有這種標準化,不同設施或檢測機構的測量結果幾乎無法比較。
對於運營商而言,這意味著:不僅數值限值的遵守是相關的,規定的測量程序和文件義務的遵守也同樣重要。因此,排放測量儀器必須在技術上和形式上都滿足相關標準的要求。
在歐洲,工業設施的排放限值通常基於工業排放指令(IED)和相關的BAT參考文件(最佳可用技術)。在國內法中,這些要求通過按設施類型區分的具體法規來實施。
不同類型的設施適用不同的監管框架和限值表,例如:
大型燃燒設備(例如在德國由第13次BImSchV規制),
垃圾焚燒設備(例如第17次BImSchV),
具有特定法規或許可條件的其他工業燃燒設備。
這些法規特別定義了:
必須監測的污染物成分(例如NOx、SO2、CO、粉塵、HCl、HF),
報告所用的單位和基準條件(mg/m³、乾燥排煙、基準氧),
需要計算平均值的時間段(例如半小時平均或日平均),
如何處理測量不確定性和測量系統的停機時間。
排放測量儀器必須設計為支持這些要求——例如通過適當的測量範圍、自動平均化和數據歸檔。
為使排放值與限值及設施間具有可比性,必須明確定義基準條件。典型的基準參數包括:
排煙的標準狀態(例如0 °C和1013 hPa),
乾燥或濕潤排煙條件(通常規定為「乾燥排煙條件下」),
基準氧含量(例如燃氣設備為3 Vol.-% O2,其他設備類型為6或11 Vol.-%)。
一個簡單的例子:測量的NOx值首先作為實際排煙中的濃度確定。然後將其換算為定義的O2含量和標準狀態,以便與相應法規中的限值進行比較。沒有這種換算,不同的運行狀態——例如不同的過剩空氣量——將無法進行有意義的比較。
因此,對用戶而言重要的是:每次給出排放值時,應明確其所參照的基準條件。排放測量儀器和評估軟件支持這些換算並記錄所選參數。
在實踐中,所謂的基準氧修正經常被應用。在此,測量的排放值Emeas被換算為基準氧含量O2ref(例如3 Vol.-%)。基礎計算原理在相應標準中有所描述,並由排放測量系統自動實施。關鍵在於,測量值和換算值在報告中都應明確標識。
排放測量儀器在限值和標準的背景下承擔多種角色:
提供用於核查限值的測量值。
支持平均值和統計數據的計算(例如半小時平均和日平均)。
確保測量值以正確的基準條件報告。
以當局和審計人員可追溯的形式記錄測量數據。
許多法規要求定期校準和驗證連續排放測量系統。這包括例如使用基準氣體進行自動零點和量程檢查,或使用獨立基準儀器進行定期並行測量。現代排放測量系統通過集成的測試程序和協議支持這些要求。